文档介绍：中考物理中的“蛟龙号”问题
2013年中考物理中的“蛟龙号”问题
“蛟龙号”载人潜水器是我国首台自主设计、自主集成的深海载人潜水器。“蛟龙”号首次下潜5000m级海底顺利完成试验任务后，又顺利完成马里亚纳海沟挑战7000N 。
设一块压铁的体积为，则一块压铁的质量＝。两块压载铁的总重＝2g＝2g 。潜水器在海水中所受的浮力＝g＝×103kg/m3××10N/kg＝×105  N 。两块压载铁所受的浮力＝2g 。
当“蛟龙”号潜水器最大负载悬浮静止在海水中时，因潜水器在海水中处于静止状态，潜水器受到平衡力的作用，所以+＝+ 。×105 N+2g＝×105  N+2

g  。把＝×103kg/m3  、＝×03kg/m3 代入上式得＝ m3。
例题3（2012黄冈）2011年8月我国自主研制的深海探测器——“蛟龙号”(如图3所示)在太平洋海域成功完成5000m深海探测，2012年6月它将再赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测(不考虑海水密度变化，×103kg/m3，g取10N／kg)。
 
(1)若“蛟龙号”×107Pa，则它能下潜的最大深度是多少?(不考虑大气压)
 (2)“蛟龙号”上一面积为50cm2的观测窗口，在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少?
(3)“蚊龙号”完成任务后，漂浮在海面上，由起重装置将其匀速竖直吊离水面，起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图4所示，图中P

2＝2P1。起吊过程中“蛟龙号”总质量为22吨，求t1时刻“蛟龙号”的排水体积(不考虑水的阻力)。
 解析：（1）由液体压强公式P＝ρgh得“蛟龙号”能下潜的最大深度＝＝＝×103m。
(2)由液体压强公式得：5000m处海水的压强P1＝ρh1g＝×103kg/m3×5000m×10N／kg＝5×107Pa ,7000m处海水的压强P1＝ρh1g＝×103kg/m3×7000m×10N／kg＝7×107Pa
由P＝得，5000m、7000m处两种深度的探测中，观测窗受到的压力增加了△F＝(P2―P1)S＝(7×107Pa―5×107Pa) ×50 ×10-4m2 ＝1×105 N 。
（3）设“蛟龙号”总质量为m ，则“蛟龙号”总重G＝mg。
因起重装置将“蛟龙号”匀速竖直吊离水面，所以吊起过程中，“蛟龙号”受平衡力的作用。由图像可知，t2时刻以后，起重装置的功率保持不变，说明t

2时刻起重装置已把“蛟龙号” 吊离水面。设t2时刻起重装置对“蛟龙号” 的拉力为F2  ，则F2 ＝G…… ①
设t1、时刻起重装置对“蛟龙号” 的拉力为F1 ，“蛟龙号”的排水体积为V ，此时“蛟龙号”受到的浮力＝ρVg 。因受平衡力作用，所以……②
设“蛟龙号”吊离水面的速度为υ，由P= 得，t1时刻 P1=F1υ，t2时刻P2=F2υ。因P2=2P1 ，所以F2υ=2 F1υ ，即F2=2F1……③
由①②③式解得即所以V===11m3
例题4 （2012武汉）如图5甲所示，我国“向阳红09”母船正在进行投放“蛟龙号”载人深潜器试验，调控两根伸缩杆，使“∩”型架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止，然后由固定在“∩”型架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器。
 

 
处在图5甲所示位置的“∩”形架可以简化为图5乙中以O为支点的杠杆，OB表示“∩”形架，CD表示两根伸缩杆，O到CD的距离为2m，OD、OE的长度分别为3m、6m。不考虑“∩”形架、两根伸缩杆和绞车的重力。
（1）请在图5乙中画出投放深潜器时“∩”型架的动力和阻力示意图
（2）深潜器的质量为25t，．在绞车缓慢向下释放深潜器至刚浸没的过程中，两根伸缩杆的总拉力最多减少多少牛？
解析：（1）伸缩杆CD对OB杆的力是动力，作用点是C点，方向沿伸缩杆方向从C点指向D点。钢缆对杆OB的力是阻力，作用点是B点，方向从B点指向E点， “∩”型架的动力和阻力示意图如图5丙所示。

 
 
（2）设O到CD的距离为h ，深潜器的质量为m ，总体积为V ，则h = 2m ，m =25t ，V=
深潜器受到的重力G= mg = 25×1000kg×10N/kg = ×105N
深潜器浸没在海水中受到的浮力＝ρVg = × 103kg/m3 × ×10N/kg = ×10